2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：44 原子结构原子核_试卷库

2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：44 原子结构原子核

年级：学科：类型：来源：91题库

一、单选题（共12小题）

1、氘核 $\text{[math]}$ 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式 $\text{[math]}$ 表示。海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核约为1.0×10²²个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1 kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×10⁷J，1 MeV= 1.6×10^–13J，则M约为（）

A . 40 kg B . 100 kg C . 400 kg D . 1 000 kg

2、氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于 $\text{[math]}$ 能级上，下列说法正确的是（）

A . 这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子 B . 从 $\text{[math]}$ 能级跃迁到 $\text{[math]}$ 能级比跃迁到 $\text{[math]}$ 能级辐射的光子频率低 C . 从 $\text{[math]}$ 能级跃迁到 $\text{[math]}$ 能级需吸收 $\text{[math]}$ 的能量 D . $\text{[math]}$ 能级的氢原子电离至少需要吸收 $\text{[math]}$ 的能量

3、下列说法中正确的是（）

A . β射线的电离能力弱于γ射线，但强于α射线 B . 目前人类使用的核电站就是利用原子核的衰变将核能转化为电能的 C . 氢、氦等轻核合并成为中等质量的原子核的过程中，质量增大，需要吸收能量 D . 一群处于n=4能级的氢原子自发跃迁，可能发出6种不同频率的光子

4、下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 为原子核的α衰变 B . 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C . 用 $\text{[math]}$ 粒子轰击 $\text{[math]}$ 得到了 $\text{[math]}$ 和一种新的粒子，这种粒子是质子 D . 氡的半衰期为3.8天，若有2000个氡原子核，经过7.6天剩下500个氡原子核

5、三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦（ $\text{[math]}$ He），则下面说法正确的是（）

A . X核比Z核多一个质子 B . X核比Z核少一个中子 C . X核的质量数比Z核质量数大3 D . 核与Z核的总电荷是Y核电荷的3倍

6、如图所示为氢原子的能级图，图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁，已知可见光光子的能量范围为1.61~3.10eV，关于四次跃迁，下列说法正确的是（）

A . 经历a跃迁，氢原子吸收的光子能量为0.66eV B . 经历b跃迁，氢原子的轨道半径增大，原子核外电子的动能增大 C . 经历c跃迁，氢原子放出的光子是可见光光子 D . 经历d跃迁后，再用可见光照射跃迁后的氢原子，可使氢原子发生电离

7、如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的何种射线对控制厚度起主要作用．当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离如何调节（）

A . α；大些 B . β；大些 C . γ；大些 D . α；小些

8、某原子核 $\text{[math]}$ 吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个 $\text{[math]}$ 粒子，由此可知（）

A . A=8，Z=4 B . A=8，Z=3 C . A=7，Z=4 D . A=7，Z=3

9、一静止的铀核放出一个 $\text{[math]}$ 粒子衰变成钍核，衰变方程为 $\text{[math]}$ .下列说法正确的是（）

A . 衰变后钍核的动能等于 $\text{[math]}$ 粒子的动能 B . 衰变后钍核的动量大小等于 $\text{[math]}$ 粒子的动量大小 C . 铀核的半衰期等于其放出一个 $\text{[math]}$ 粒子所经历的时间 D . 衰变后 $\text{[math]}$ 粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量

10、已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，关于核反应： $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

①这是核裂变反应

②这是核聚变反应

③反应中放出的能量为 $\text{[math]}$

④反应中放出的能量为 $\text{[math]}$

A . ①③ B . ①④ C . ②③ D . ②④

11、2019年9月10日，我国国产首批医用钻－60原料组件从秦山核电站启运，这标着着我国国伽马刀设备“中国芯”供应同题得到解决，核电站是利用中子照射钻－59制备钻－60，伽马刀是利用钻－60发生 $\text{[math]}$ 衰变释放的 $\text{[math]}$ 射线工作的，已知钻－60的半期约为5.3年，下列说法正确的是（）

A . 秦山核电站制备钴－60的反应是重核衰变 B . 钻－60发生衰变后生产的新核比钻－60少一个电子 C . 钻－60发生衰变后生产的新核比钻－60多一个中子 D . 钻－60制成后，经过5.3年剩下的钻－60的约有一半

12、1919年，卢瑟福用镭放射出的 $\text{[math]}$ 粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子，其核反应方程为 $\text{[math]}$ ，则新粒子X为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

二、多选题（共5小题）

1、下列核反应方程中，X₁ ， X₂ ， X₃ ， X₄代表α粒子的有（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

2、1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为： $\text{[math]}$ 。X会衰变成原子核Y，衰变方程为 $\text{[math]}$ ，则（）

A . X的质量数与Y的质量数相等 B . X的电荷数比Y的电荷数少1 C . X的电荷数比 $\text{[math]}$ 的电荷数多2 D . X的质量数与 $\text{[math]}$ 的质量数相等

3、太阳辐射的总功率约为 $\text{[math]}$ ，其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反应中，一个质量为 $\text{[math]}$ （c为真空中的光速）的氘核（ $\text{[math]}$ ）和一个质量为 $\text{[math]}$ 的氚核（ $\text{[math]}$ ）结合为一个质量为 $\text{[math]}$ 的氦核（ $\text{[math]}$ ），并放出一个X粒子，同时释放大约 $\text{[math]}$ 的能量。下列说法正确的是（）

A . X粒子是质子 B . X粒子的质量为 $\text{[math]}$ C . 太阳每秒因为辐射损失的质量约为 $\text{[math]}$ D . 太阳每秒因为辐射损失的质量约为 $\text{[math]}$

4、氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光。要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，在具有下列能量的粒子中能被氢原子吸收的是（）

A . 12.09eV（光子） B . 1.89eV（光子） C . 13.0eV（电子） D . 11.0eV（电子）

5、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原于在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（）

A . 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象 B . 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光 C . 用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原于跃迁到激发态 D . 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV

三、综合题（共6小题）

1、氢原子的能级如图所示。原子从能级 n=4 向 n=2 跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。现有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。普朗克常量h= 6.63´10^-³⁴J×s，求：

(1)该金属的逸出功为多少？截止频率是多少？（结果保留三位有效数字）

(2)一群处于 n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，可以辐射几种频率的光子？在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有多少种？

(3)这些光子使该金属材料产生光电效应时，产生光电子最大初动能的最大值是多少。

2、有“人造太阳”之称的“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置。“人造太阳”核聚变的反应方程为 $\text{[math]}$ ，此反应中释放的核能为 $\text{[math]}$ ，已知光速为c。

(1)请确定聚变方程中Z、M的数值；

(2)求上述聚变反应中的质量亏损 $\text{[math]}$ ；

(3)轻核聚变、重核裂变是两种重要的核反应类型，请你结合实际，说明它们的异同点。

3、如图所示为氢原子最低的四个能级，当一群氢原子处于n=4 的能级上向低能级跃迁时∶

(1)有可能放出几种能量的光子？

(2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？

(3)已知金属钠的截止频率为 5.53×10¹⁴Hz，普朗克常量 h=6.63×10^-34Js。请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应。

4、原子核的结合能与核子数之比称作比结合能。已知中子（ $\text{[math]}$ ）的质量是 $\text{[math]}$ ，质子（ $\text{[math]}$ ）的质量是 $\text{[math]}$ ，氘核（ $\text{[math]}$ ）的质量是 $\text{[math]}$ ，求：

(1)质子和中子结合成氘核过程中释放的能量。

(2)氘核的比结合能。

5、 $\text{[math]}$ 经 $\text{[math]}$ 衰变变成 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的原子核质量分别为226.0254u，222.0175u，4.0026u，1u=931.5MeV。